محققان دانشگاه دوك هیدروژل جدیدی ابداع كرده اند كه قدرتمندتر و ماندگارتر از غضروف طبیعی است و در نتیجه عمر آن به عنوان ایمپلنت زانو بیشتر خواهد بود.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، این درحالی است درد مفاصل یكی از بیماری های مربوط به سالمندی است كه به دلیل فرسایش غضروف ها اتفاق می افتد.

غضروف های طبیعی نقش مهمی در محافظت از مفاصل دارند اما متاسفانه پس از افزایش سن یا جراحت خود را احیا نمی كنند. درمان های فعلی معمولاً به مسكن یا فیزیوتراپی محدود است و اگر وضعیت بیمار بدتر شود، كل ساختار زانو دوباره بازسازی می شود.

اما اگر دستاورد جدید محققان دانشگاه دوك كارآمد باشد، احتمالاً یك گزینه درمانی جدید و بهتر در راه است.

پیش از این درباره هیدروژل های نرم و انعطاف پذیر به عنوان جایگزینی برای غضروف بررسی شده اند، اما بیشتر آنها قادر به تحمل وزن نبوده اند. در سال 2020 میلادی محققان دانشگاه دوك هیدروژلی ابداع كردند كه ویژگی های آن به اندازه غضروف طبیعی خوب تر بود و حتی عملكرد آن از نمونه واقعی نیز بهتر بود.

هیدروژل جدید از فیبرهای سلولزی ابداع شده و در نتیجه ماده حاصل هنگام كشیده شدن قدرتمندتر است. فیبرهای سلولزی با پلی وینیل الكل تركیب شده و سبب می شوند تا هیدروژل به حالت اولیه خود باز گردد. علاوه بر آن محققان روش تولید آن را نیز دستكاری كردند و به جای فریز كردن و باز كردن یخ آن مانند بقیه هیدروژل ها، ماده مورد نظر را مانند شیشه داغ كردند. در نتیجه این روند كریستال های بیشتری در شبكه پلیمر ایجاد شد.

حاصل این فرایند یك هیدروژل با قدرت انعطاف پذیری زیاد تا حد 51 مگاپاسكال وقدرت تحمل فشار بالا تا 98 مگاپاسكال بود. به این ترتیب انعطاف پذیری هیدروژل به دست آمده 26 و قدرت تحمل فشار آن 66 درصد بالاتر از غضروف طبیعی است. همچنین به گفته محققان قدرت انعطاف پذیری هیدروژل مذكور 5 بار بیشتر و قدرت تحمل فشار آن 2 بار بیشتر از هیدروژل هایی است كه با روش فریز كردن و یخ گشایی ساخته می شوند.

به گفته محققان ایمپلنت هایی از این ماده ساخته شده و هم اكنون در گوسفندان آزمایش شده است. علاوه برآن آزمایش های بالینی نیز از آوریل 2023 میلادی آغاز خواهد شد.

تحقیق مذكور در نشریهadvanced functional materials منتشر شده است.